面板型輸入裝置以及電子設備的製作方法

2023-06-11 22:31:26

專利名稱：面板型輸入裝置以及電子設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及面板型輸入裝置。本發明還涉及具備面板型輸入裝置 的電子設備。
背景技術：
面板型輸入裝置作為在個人計算機、便攜信息終端(PDA)、自 動存提款機(ATM)等具備顯示裝置的電子設備中，通過操作者用筆 或手指按壓面板表面的期望位置而指示顯示裝置中的二維坐標數據 的輸入裝置而被公知。特別地，可以重疊設置在LCD(液晶顯示器)、 PDP (等離子面板)、CRT (布勞恩管)等顯示裝置的畫面上的、自 身具有透明的結構的面板型輸入裝置被稱為觸摸面板而廣泛利用，近 年來，還實現了在具有便攜電話功能的便攜型終端裝置中的搭載。
作為面板型輸入裝置的一個方式的電阻膜式觸摸面板的結構為， 將分別具有透明的絕緣基板和設置在其一個表面上的透明導電膜的 一對透明電極板以導電膜之間可以導通接觸地對置且離開的相對配 置而相互組合(例如參照專利文獻1)。 一對電極板通過沿著雙方的 導電膜的外緣成帶狀地設置的電絕緣性的粘接劑層而以相互重疊的 狀態被固定。在各電極板上，在設置有粘接劑層的區域，相互平行地 離開地形成與導電膜連接的正負的一對長方形電極(在本申請中稱為 平行電極對)，並且與平行電極對相連接的導線隔著絕緣層被圖案化 形成在導電膜上。通過形成在粘接劑層的設置區域的這種層疊結構 (在本申請中稱為中間層)，規定並確保了一對電極板的導電膜之間 的離開距離。在兩個電極板上，劃定有與中間層的設置區域對應的框 架狀的區域(在本申請中稱為框架區域)和由框架區域包圍的可輸入 區域。另外在可輸入區域中，在一個電極板的導電膜上，通過適當地2008
分散配置而設置有電絕緣性的多個點狀間隔件。這些點狀間隔件的作 用是，抑制由於電極板的自重等而引起的未圖示的凹狀的彎曲以保持 兩個導電膜之間的間隙，另一方面，在電極板的某一方在按壓力下變 形時容許按壓部位處的導電膜之間的局部接觸。
在以往的電阻膜式觸摸面板中，一般由具有可撓性的樹脂膜形成 觸摸操作側(上側)的電極板的基板，根據用途由玻璃板、樹脂板、 樹脂膜等構成顯示裝置側(下側)的電極板的基板。通常使用氧化銦
錫(ITO)等金屬氧化物，通過真空蒸鍍法或濺射法等成膜技術，在 各基板的表面上形成導電膜。另外近年來，提出了使用導電性聚合物 來形成電阻膜式觸摸面板的電極板的導電膜的技術(參照專利文獻2 以及3)。包含導電性聚合物的導電膜與ITO覆膜相比，耐衝擊性、 筆記耐久性等更優良，並且具有可以通過塗敷等簡便的方法形成的優 點。
在以往的電阻膜式觸摸面板中，在上側電極板由樹脂膜基板和 ITO覆膜構成的情況下，如果在與框架區域鄰接的可輸入區域的外緣 部分進行輸入操作，則上側電極板沿著中間層的內緣局部地彎曲而在 ITO覆膜上產生過大的應力，由於重複進行操作輸入而損傷ITO覆 膜，由此擔心坐標輸入精度(即按壓位置檢測精度)惡化。以排除這 樣的擔心為目的，以往，在搭載有電阻膜式觸摸面板的電子設備中， 把用於將下側電極板重疊在顯示裝置上而將觸摸面板安裝到顯示裝 置的安裝部件(例如電子設備外殼)形成為覆蓋從觸摸面板的框架區 域到與其內側鄰接的可輸入區域的外緣部分為止的框狀。如果使用這 樣的框狀的安裝部件，物理上不易對可輸入區域的外緣部分進行輸入 操作，所以可以防止沿著中間層的內緣的ITO覆膜損傷。專利文獻1日本特開2005 - 190125號公報專利文獻2日本特開2005 - 182737號公報專利文獻3日本特開2005 - 146259號7〉才艮 如上所述，在以往的電阻膜式觸摸面板中，為了防止沿著中間層 的內緣的ITO覆膜損傷，不僅僅是框架區域，而且還將與其內側鄰接
5的可輸入區域的外緣部分設置為不容許輸入操作的無法操作區域而 預先用框狀的安裝部件覆蓋，將未由安裝部件覆蓋的內側的區域設為
可以進行穩定輸入操作的動作保證區域。另一方面，近年來，在LCD 等顯示裝置中，為了抑制外形尺寸的增加並擴大畫面，存在沿著畫面 的外周形成的框架狀的非顯示區域被狹小化的傾向。為了解決這樣的 顯示裝置的非顯示區域的狹小化，在觸摸面板中，也要求儘可能縮小 包括框架區域的無法操作區域。但是，在以往的電阻膜式觸摸面板中， 從防止ITO覆膜損傷的觀點來看，縮小無法操作區域(即擴過大動作 保證區域)存在限制。另外，隨著電子設備的設計的多樣化，代替用 框狀的安裝部件(電子設備外殼)覆蓋觸摸面板的框架區域的結構地， 觸摸面板自身有時也成為電子設備的外殼的一部分。在這樣的情況 下，由於觸摸面板的框架區域被完全露出，所以在具有ITO覆膜的以 往的電阻膜式觸摸面板中無法解決該問題，而傾向於使用更昂貴的靜 電電容式觸摸面板。

發明內容
本發明的目的在於提供一種面板型輸入裝置，可以防止在電阻膜 方式的面板型輸入裝置中，由於導電膜的損傷而引起的坐標輸入精度 惡化，同時可以縮小包括框架區域的無法操作區域。
本發明的另 一 目的在於提供一種操作性優良的電子設備，可以防 止在具備電阻膜方式的面板型輸入裝置的電子設備中，由於面板型輸 入裝置的導電膜的損傷而引起的坐標輸入精度惡化，同時可以縮小包 括框架區域的無法操作區域。
為了達成上述目的，本發明第1方面的發明提供一種面板型輸入 裝置，具備第1電極板，具有第l基板以及設置在第l基板的一個 表面上的第l導電膜；第2電極板，具有第2基板以及設置在第2基 板的一個表面上的第2導電膜，且以第2導電膜能夠與第1導電膜導 通接觸地對置並且離開的相對配置與第1電極板組合；以及中間層， 沿著相互對置的第1以及第2導電膜的外緣成帶狀地設置，將第1以及第2電極板以該相對配置相互固定，並且確保第1導電膜與第2導 電膜之間的離開距離，其中，第1以及第2電極板具有包括中間層的 設置區域的框架區域、和由框架區域包圍的可輸入區域，其特徵在於， 在將第1電極板重疊在對象物上而將面板型輸入裝置安裝到對象物 時，第2電極板被露出配置使得在與框架區域鄰接的可輸入區域的外 緣部分容許輸入操作，第2電極板的第2導電膜是使用導電性聚合物 形成的。
第2方面記載的發明在第1方面記載的面板型輸入裝置中，還具 備安裝部件，用於將第1電極板重疊在對象物上而將面板型輸入裝置 安裝到對象物，該安裝部件被配置於在第2電極板的第2基板的外表 面上不與可輸入區域重疊的位置。
第3方面記栽的發明在第1方面記載的面板型輸入裝置中，具備 安裝部件，用於將第1電極板重疊在對象物上而將面板型輸入裝置安 裝到對象物，安裝部件未配置於第2電極板的第2基板的外表面上。
第4方面記載的發明在第1~3中的任意一個方面記載的面板型 輸入裝置中，還具備在第1電極板的第l導電膜上分散配置的多個點 狀間隔件，可輸入區域的外緣部分中每單位面積的點狀間隔件的個數 少於除外緣部分外的中央部分中每單位面積的點狀間隔件的個數。
第5方面記載的發明在第1~4中的任意一個方面記載的面板型 輸入裝置中，中間層的厚度小於250nm。
第6方面記載的發明在第1~4中的任意一個方面記載的面板型 輸入裝置中，可輸入區域包括用於輸入坐標數據的坐標輸入部；和 用於輸入通斷切換指示的開關部，中間層具有沿著第1以及第2導 電膜的外緣成帶狀地設置的主部分；和從主部分延伸、將坐標輸入部 和開關部隔開的延長部分。
第7方面記載的發明在第6方面記載的面板型輸入裝置中，第2 電極板在開關部處向外側隆起。
第8方面記載的發明在第1~7中的任意一個方面記載的面板型 輸入裝置中，上述第2導電膜的厚度為100nm~250nm。第9方面記栽的發明在第1~8中的任意一個方面記栽的面板型 輸入裝置中，第1以及第2電極板都是透明的。
第10方面記載的發明在第9方面記載的面板型輸入裝置中，可 以從第2基板的外側至少部分地視認中間層，中間層包括遮光性的粘 接劑層。
第11方面記載的發明提供一種電子設備，具備顯示裝置和重疊 設置在顯示裝置的畫面上的面板型輸入裝置，其特徵在於，面板型輸 入裝置是第9方面或第10方面記載的面板型輸入裝置。
本發明的面板型輸入裝置在被安裝到對象物時，可以對與框架區 域鄰接的可輸入區域的外緣部分通過筆或手指等按壓第2電極板來進 行輸入操作。此處，由於使用耐衝擊性、筆記耐久性等與ITO覆膜相 比更優良的導電性聚合物來形成第2電極板的第2導電膜，所以當在 可輸入區域的外緣部分進行輸入操作時，即使第2電極板沿著中間層 的內緣局部彎曲而對第2導電膜產生過大的應力，也不會由於重複進 行輸入操作而損傷第2導電膜，實質上可以消除對於坐標輸入精度(即 按壓位置檢測精度)惡化的擔心。其結果，在本發明中，可以將可輸 入區—包括到其外緣部分為止—用作能夠長期進行穩定輸入操
作的動作保證區域。這樣，根據本發明，與輸入操作側的電極板由樹 脂膜基板和ITO覆膜構成的以往的面板型輸入裝置相比，可以防止由 於導電膜的損傷而引起的坐標輸入精度惡化，並且可以儘可能縮小不 容許輸入操作的無法操作區域(包括框架區域)(即可以儘可能擴大 動作保證區域)。
在裝備於面板型輸入裝置上的安裝部件被配置於在第2電極板 的第2基板的外面上不與可輸入區域重疊的位置的情況下，可以將整 個可輸入區域——包括到其外緣部分為止一用作能夠長期進行穩 定輸入操作的動作保證區域，所以操作性提高。
另外，在裝備於面板型輸入裝置上的安裝部件未被配置於第2 電極板的第2基板的外表面上的情況下，當對可輸入區域的特別是外 緣部分進行輸入操作時，操作者的手的動作不會受到任何妨礙，所以
8能夠不會損失安裝部件的安裝功能地進一 步提高操作性。
如果使可輸入區域的外緣部分中的每單位面積的間隔件的個數 少於中央部分中的每單位面積的間隔件的個數，則可以在整個可輸入 區域中以相同的按壓力進行輸入操作。
如果中間層的厚度小於250nm，則可以在長時間內確保動作可靠性。
下，可以使用共用的部件，來實現坐標數據的輸入和通斷切換指示的 輸入這兩個功能。
如果使第2電極板在開關部處向外側隆起，則可以確保開關部的 點擊式的按壓操作感覺。通過使用包含導電性聚合物的第2導電膜， 可以在製成第2電極板之後形成開關部的隆起形狀。
如果第2導電膜的厚度在100nm~ 250nm的範圍，則可以滿足 一般的觸摸面板中要求的第2導電膜的壽命以及第2電極板的全光線 透射率。
如果第1以及第2電極板二者都是透明的,則可以將面板型輸入 裝置作為觸摸面板，而重疊在顯示裝置的畫面上來使用。
在可以看見的中間層包括遮光性的粘接劑層的情況下，可以突出 框架區域與可輸入區域之間的邊界。
具備本發明的面板型輸入裝置的電子設備是操作性優良的設備， 可以防止由於面板型輸入裝置的導電膜的損傷而引起的坐標輸入精 度惡化，同時可以縮小包括框架區域的無法操作區域。


圖l是沿著厚度方向擴大地示出本發明的第1實施方式的面板型 輸入裝置的剖面示意圖，(a)示出非輸入時的狀態，(b)示出輸入 時的狀態。
圖2是分解示出圖1的面板型輸入裝置的主要結構要素的透視圖。圖3是圖1的面板型輸入裝置的中間層的擴大剖面圖。
圖4是示意地示出說明本發明的面板型輸入裝置所起到的作用
效果的實驗用樣品的圖，(a)是透視圖，(b)是主視圖。 圖5是示出使用了圖4的樣品的第1實驗的結果的圖。 圖6是示出使用了圖4的樣品的第2實驗的結果的圖。 圖7是示出使用了圖4的樣品的第3實驗的結果的圖。 圖8是本發明的一個實施方式的電子設備的概略透視圖。 圖9是沿著圖8的線IX-IX的剖面圖。 圖IO是示出圖9的電子設備的變形例的主要部位的剖面圖。 圖11是搭載有本發明的第2實施方式的面板型輸入裝置的本發
明的其他實施方式的電子設備的概略俯視圖。
圖12是沿著圖11的線XII-XII的剖面圖。 圖13是沿著圖11的線XIII-XIII的剖面圖。
附圖標記說明
10、 62:面板型輸入裝置；12:第1基板；14:第1導電膜；16: 第1電極板；18:第2基板；20:第2導電膜；22:第2電極板；28: 粘接劑層；40:中間層；42:框架區域；44:可輸入區域；46:點狀 間隔件；48:外緣部分；50、 60:電子設備；52、 64:顯示裝置；56、 84:安裝部件；74:坐標輸入部；76:開關部；78:主部分；80:延 長部分；82:隆起部
具體實施例方式
以下，參照附圖，對本發明的實施方式進行詳細說明。在全部附 圖中，對所對應的結構要素附加相同的附圖標記。
參照附圖，圖l是示出在非輸入時和輸入時本發明的第1實施方 式的面板型輸入裝置10的主要結構要素的圖，圖2是分解示出面板 型輸入裝置10的主要結構要素的概略透視圖，圖3是面板型輸入裝 置10的局部擴大剖面圖。面板型輸入裝置10具備第1電極板16，具有絕緣性的第1基 板12以及設置在笫1基板12的一個表面12a上的第1導電膜14;以 及第2電極板22，具有絕緣性的第2基板18以及設置在第2基板18 的一個表面18a上的第2導電膜20 (圖1 (a))。第1電極板16的 第1基板12以及第1導電膜14、和第2電極板22的第2基板18以 及第2導電膜20在俯視圖中分別具有大致相同的矩形輪廓(圖2)。
在第1電極板16的第1導電膜14上，沿著該矩形輪廓的一對對 置的邊，例如通過絲網印刷法直接層疊而圖案化形成與第1導電膜14 電連接的正負的一對的長方形形狀的第1電極(即第1平行電極對) 24 (圖2 )。同樣地，在第2電極板22的第2導電膜20上，沿著該 矩形輪廓的與第1平行電極對24的位置不同的一對對置的邊，例如 通過絲網印刷法直接層疊而圖案化形成與第2導電膜20電連接的正 負的一對的長方形形狀的第2電極(即第2平行電極對)26 (圖2 )。
第1電極板16與第2電極板22以第1以及第2導電膜14、 20 可以互相導通接觸地對置並且離開的對置配置而被組合，利用沿著兩 個導電膜14、 20的外緣設置成帶狀(在圖示實施方式中是矩形框狀) 的電絕緣性的粘接劑層28 (例如雙面膠帶)以相互重疊的狀態被固定 (圖2以及圖3 )。此時，第1以及第2導電膜14、 20被配置在使輪 廓實質上相互對齊的位置，與第1以及第2導電膜14、 20連接的第1 以及第2平行電極對24、 26被配置成相互成90度角的不同位置(圖 2)。另外，粘接劑層28不限於如圖所示矩形框狀地連續的方式，還 可以設為被分斷成多個帶狀要素的方式。
在圖示實施方式中，在第1電極板16的第1導電膜14上，與第 l平行電極對24分別連接的一對第l導線30和與第2平行電極對26 分別連接的一對第2導線32都隔著絕緣層34 (在圖3中表示成2層 的抗蝕劑膜)例如通過絲網印刷法被圖案化形成為規定輪廓(圖2)。 在該情況下，在以上述相對配置而組合了第1以及第2電極板16、 22 的狀態下，第2導線32經由設置在粘接劑層28的一部分上的導電性 部分36與對應的第2平行電極對26分別連接。第1以及第2導線30、32在第1電極板16上被集結在規定位置，與構成對於未圖示的控制 電路的連接部的連接器(例如軟性印刷基板)38相連接。
第1以及第2平行電極對24、 26、第1以及第2導線30、 32、 以及絕緣層34都形成在設置有粘接劑層28的區域，構成沿著第l以 及第2電極板16、 22的外緣成帶狀(在圖示實施方式中是矩形框狀) 地延伸的中間層40(圖3)。中間層40還起規定並確保第1以及第2 電極板16、22的導電膜14、20彼此的離開距離D的間隔件的作用(圖 1)。
在第1以及第2電極板16、 22上，劃定有與中間層40的設置區 域對應的框架狀的區域(即框架區域)42、和被框架區域42包圍的 可輸入區域44 (圖1以及圖2 )。在可輸入區域44中，在某一方的 電極板16、 22 (在圖中是第1電極板16)的導電膜14、 20 (在圖中 是第1導電膜14)上，通過適當的分散配置而設置有電絕緣性的多個 點狀間隔件46 (圖1)。這些點狀間隔件46的作用是，抑制由於各 個電極板16、 22的自重等而引起的未圖示的凹狀的彎曲而保持導電 膜14、 20之間的間隙，另一方面在電極板16、 22的某一方在壓力下 變形時容許按壓部位處的導電膜14、 20之間的局部接觸。
在控制電路(未圖示)的控制下，對第1電極板16的第l導電 膜14以及第2電極板22的第2導電膜20交替地在各個第1以及第2 平行電極對24、 26之間施加規定電壓，據此，面板型輸入裝置10動 作。如果在該狀態下，例如用筆或手指等按壓第2電極板22的第2 基板18的外表面的期望位置，則在按壓點P處兩個導電膜14、 20相 互導通接觸(圖1 (b))，在未施加電壓的一側的導電膜14、 20中 輸出與按壓點P的位置對應的分壓。設置在控制電路中的處理部(未 圖示)通過對如上所述在兩個導電膜14、 20中交替產生的分壓進行 測定，檢測按壓點P的二維坐標。這種結構在以往的電阻膜型觸摸面 板中是已知的。
作為本發明的特徵性的結構，面板型輸入裝置10具有如下的結 構在將第1電極板16重疊在對象物(例如顯示裝置)上而將面板型輸入裝置IO安裝到對象物上時，第2電極板22被露出地配置使得 在與框架區域42鄰接的可輸入區域44的外緣部分48 (圖1)容許通 過筆或手指等進行按壓輸入操作。第2電極板22的第2導電膜20是 使用導電性聚合物來形成的。將在後面敘述導電性聚合物的具體的材 料名稱及其特性。
具有上述結構的面板型輸入裝置10在被安裝到顯示裝置等對象 物時，可以對與框架區域42鄰接的可輸入區域44的外緣部分48通 過筆或手指等按壓第2電極板22來進行輸入操作。此處，由於使用 耐衝擊性、筆記耐久性等與ITO覆膜相比更優良的導電性聚合物來形 成第2電極板22的第2導電膜20,所以當在可輸入區域44的外緣部 分48進行輸入操作時(圖1 ( b )),即使第2電極板22沿著中間層 40的內緣40a局部彎曲而對第2導電膜20產生過大的應力，也不會 由於重複進行輸入操作而損傷第2導電膜20,實質上可以消除對於坐 標輸入精度(即按壓位置檢測精度)惡化的擔心。其結果，在面板型 輸入裝置10中，可以將可輸入區44——包括到其外緣部分48為止 ——用作能夠長期進行穩定輸入操作的動作保證區域。這樣，根據面 板型輸入裝置10，與輸入操作側的電極板由樹脂膜基板和ITO覆膜 構成的以往的面板型輸入裝置相比，可以防止由於第2導電膜20的 損傷而引起的坐標輸入精度惡化，並且可以儘可能縮小不容許輸入操 作的無法操作區域(包括框架區域42 )(即可以儘可能擴大動作保證 區域)。
在面板型輸入裝置10中，即使是未露出與框架區域42的整體鄰 接的可輸入區域44的整個外緣部分48的結構(即外緣部分48的一 部分被其他部件覆蓋的結構)，也起到可以將所露出的外緣部分48 安全地用作動作保證區域的效果。本發明的面板型輸入裝置還包括該 結構。另外，在本發明中，"外緣部分"概念地表現在面板型輸入裝置 的可輸入區域內與框架區域鄰接的部分，其大小並未以數值進行規 定。例如，在操作側電極板由樹脂膜基板和ITO覆膜構成的以往的電 阻膜式觸摸面板中，沿著框架區域(中間層)的內緣的、為了防止ITO覆膜的損傷而需要預先用框狀的部件覆蓋以設為無法操作區域的部 分相當於本發明的"外緣部分"。
面板型輸入裝置IO可以構成為能夠與LCD(液晶顯示器)、PDP (等離子面板)、CRT (布勞恩管)等顯示裝置的畫面重疊的、自身 具有透明的結構的觸摸面板。或者，還可以將面板型輸入裝置10設 為作為指示設備而被公知的不透明或半透明的結構。
在將面板型輸入裝置IO構成為透明的觸摸面板的情況下，例如 將第1電極板16設為與顯示裝置的畫面鄰接配置的下側電極板，並 可以使用透明的玻璃板、樹脂板或樹脂膜形成其第1基板12。另夕卜， 將第2電極板22設為由操作者按壓操作的上側電極板，可以使用可 撓性強的透明樹脂膜形成其第2基板18。作為第1以及第2基板12、 18的優選的樹脂材料，可以舉出聚碳酸酯、丙烯酸、聚對苯二甲酸乙 二醇酯(PET)等。
另外，第1電極板16的第1導電膜14由ITO等透明的導電性 組成物形成，例如可以通過真空蒸鍍法或濺射法附著在第1基板12 的表面12a上。另一方面，第2電極板22的第2導電膜20由透明度 優良的導電性聚合物形成，例如可以通過塗敷法或印刷法附著在第2 基板18的表面18a上。通過由導電性聚合物形成成為上側電極板的 第2電極板22的第2導電膜20，可以確保觸摸面板所要求的筆記耐 久性和耐衝擊性。另外，還可以由與第2導電膜20同樣的導電性聚 合物形成第1導電膜14。
適用於面板型輸入裝置10的第2導電膜20的導電性聚合物例如 是既述的專利文獻l以及2中記載的聚噻吩類的導電性聚合物。特別 地，在將面板型輸入裝置10構成為觸摸面板的情況下，聚噻吩類聚 合物在具有優良的透明度的點上是優選的。作為可以在面板型輸入裝 置10中使用的其他導電性聚合物，可以舉出聚苯胺、聚吡咯(求卩 匕'口一A)、聚乙烯二氧噻吩等。
包含導電性聚合物的第2導電膜20的厚度沒有特別限定，但優 選為0.01 ~ 10fim，更優選為0.1 lnm。如果厚度小於O.Olnm，則第4800Q/口 (歐姆/方塊)，優選小於等於2800Q/口，更優選小於等於1480Q/口。 如果表面電阻率超過4800Q/口，則輸入時的響應性降低。另外，包含 ITO的第1導電膜14也優選具有同樣的物性。另外，包含導電性聚 合物的第2導電膜20的形成方法沒有特別限定，但例如可以採用旋 轉塗敷法、輥塗敷法、棒塗敷法、浸漬塗敷法、凹版塗敷法、簾式塗 敷法、脫膜塗敷法、噴霧塗敷法、刮板塗敷(K夕夕一3—卜)法、 混合塗敷(-一夕'一-一卜)法等塗敷法、或絲網印刷法、噴霧印刷 法、噴墨印刷法、凸版印刷法、凹版印刷法、平版印刷法等印刷法。 為了進一步詳細說明本發明的面板型輸入裝置的作用效果，以 下，參照圖4 圖7，對發明人進行的實驗的內容以及結果進行說明。 (實驗l)
作為模擬面板型輸入裝置10的樣品，在基板S的上面，形成相 互平行地離開的一對突條T (高度150nm，間隔30mm)，在這些突 條T上，固定載置有將包含聚噻吩類導電性聚合物的第2導電膜20
(厚度160nm )附著在包含PET膜的第2基板18 (厚度180nm )上 而構成的第2電極板22，以使第2導電膜20與基板S對置並使第2 平行電極對26位於兩個突條T的外側(圖4)。在該狀態下，使用 具有半徑0.8mm的半球狀的前端的筆U (聚縮醛(POM )制)，在 第2電極板22的第2基板18的外表面18b上，施加按壓力F( 4.9N ), 同時使筆頭沿著一個突條T的內緣往返滑動(10000次)，在距突條 T的距離D (圖4 (b))的不同的多個位置處對滑動後的第2電極板 22的電阻值R (圖4 (a))的變化進行測定。另外，作為比較例， 對在單層PET膜上附著了 ITO覆膜的電極板Cl和在雙層PET膜上 附著了 ITO覆膜的電極板C2進行了同樣的實驗。圖5示出實驗結果
(縱軸是電阻值R對初始值的變化率A)。
從圖5可知，在具有包含導電性聚合物的第2導電膜20的第2
15電極板22中，即使使筆頭在突條T的內緣及其附近往返滑動也沒有 觀察到電阻值R上升，其結果，確認為第2導電膜20未被損傷。與 其相對，在電極板C1中，在距突條T的距離D小於等於4mm的位 置觀察到電阻值顯著上升。在電極板C2中，在距突條T的距離D小 於等於2mm的位置觀察到電阻值顯著上升。都表示ITO覆膜受到了 損傷。根據該實驗結果，在具有在PET膜上附著了 ITO覆膜的操作 側電極板的以往的觸摸面板中，在搭載於電子設備時，需要形成用於 將觸摸面板安裝到顯示裝置的畫面上的安裝部件(例如電子設備外 殼)，以將從觸摸面板的框架區域到與其內側鄰接的可輸入區域的寬 度4mm左右的外緣部分覆蓋。與其相對，例如在上述的面板型輸入 裝置10中，由於可以將包括寬度4mm左右的外緣部分48的整個可 輸入區域44(圖l)用作動作保證區域，所以與以往的觸摸面板相比， 可以將動作保證區域沿著上下左右分別擴大4mm左右。 (實驗2)
將上述樣品中的突條T的高度變更成250nm，並進行與實驗1 相同內容的實驗。圖6示出實驗結果(縱軸是電阻值對初始值的變化 率A)。從圖6可知，在具有包含導電性聚合物的第2導電膜20的第 2電極板22中，即使當使筆頭在突條T的附近大約0.25mm左右的位 置處往返滑動時，也觀察到了電阻值上升。因此，為了可以在長時間 內確保動作可靠性，例如優選將上述的面板型輸入裝置10構成為中 間層40的厚度小於250nm。但是，即使中間層40的厚度是250nm 左右，只要構成向對象物(顯示裝置等)的安裝部件，將從中間層40 起0.25mm左右的範圍的可輸入區域44的外緣部分48覆蓋即可(圖 1)，所以與以往結構相比是有利的。 (實驗3)
在與實驗l同樣的樣品中，改變第2電極板22的第2導電膜20 的厚度(p，而對此時的第2導電膜20的壽命N和第2電極板22的全 光線透射率a進行測定。在實驗1中使筆頭在距突條T的距離D為 0.55mm的位置處滑動時，直到觀察到第2電極板22的電阻值R上升為止滑動筆頭，而使用此時的滑動次數來表現導電膜20的壽命N。 圖7示出實驗結果。從圖7可知，在第2導電膜的厚度cp小於100nm 的情況下，存在無法滿足一般的觸摸面板中要求的第2導電膜20的 壽命N (往返滑動5000次左右)的傾向。另一方面，如果第2導電 膜的厚度cp超過250nm，則存在無法滿足一般的觸摸面板中要求的第 2電極板22的全光線透射率a (74%左右)的傾向。因此，面板型輸 入裝置10的第2電極板22的第2導電膜20優選具有100nm~250nm 範圍的厚度(p。 (實驗4)
在與實驗l同樣的樣品中，在基板S的上表面，通過光刻技術以 等間隔(2.5mm)的點陣狀排列形成多個點狀間隔件(高度大約為 5pm),在各個位置處，對用於從外面使用筆頭按壓第2電極板22 而使其接觸到基板S時所需的按壓力F進行測定。其結果，判明為在 距突條T的距離D小於5mm的區域中，與距離D大於等於5mm的 區域相比需要更大的按壓力F。根據該實驗結果，例如在面板型輸入 裝置10中，為了可以在整個可輸入區域44中通過相同的按壓力F進 行輸入操作，優選使可輸入區域44的外緣部分48 (圖1)中的每單 位面積的點狀間隔件46的個數少於可輸入區域44的中央部分(外緣 部分48以外的部分)中的每單位面積的點狀間隔件46的個數。例如 在圖示實施方式中，在包括外緣部分48 (圖1)的區域(距中間層40 大約5mm以內的區域)不設置點狀間隔件46，而僅在可輸入區域44 的中央部分(外緣部分48以外的部分)設置點狀間隔件46。
接下來，使用圖8以及圖9,對搭載有面板型輸入裝置10的本 發明的一個實施方式的電子設備50的結構進行說明。
電子設備50具備LCD、 PDP、 CRT等顯示裝置52;重疊配置 在顯示裝置52的畫面52a上的作為觸摸面板的面板型輸入裝置10; 容納顯示裝置52、面板型輸入裝置10以及其他電子部件等的外殼54。 外殼54 —體地具有框狀的安裝部件56,該安裝部件56用於將面板型 輸入裝置10的第1電極板16重疊在顯示裝置52的畫面52a上而將
17面板型輸入裝置10安裝到顯示裝置52。面板型輸入裝置10的第2電 極板22被配置成在安裝部件56的開口部58露出。
如圖9所示，外殼54的安裝部件56被配置於在面板型輸入裝置 10的第2電極板22的第2基板18的外表面18b上不與可輸入區域 44重疊的位置。特別在圖示實施方式中，安裝部件56的開口部58的 周緣58a被配置在與面板型輸入裝置10的中間層40的內緣40a相同 的位置，面板型輸入裝置10的整個可輸入區域44在開口部58內露 出。因此，可以對面板型輸入裝置10的整個可輸入區域44,通過手 指或筆等按壓第2電極板22而進行輸入操作。
在具有上述結構的電子設備50中，除了面板型輸入裝置10的整 個可輸入區域44在外殼54的安裝部件56的開口部58露出以外，還 通過面板型輸入裝置10所起到的上述特有的作用效果，可以將整個 可輸入區域44——包括其外緣部分48 (圖1)——用作能夠在長期進 行穩定輸入操作的動作保證區域。因此，根據電子設備50,可以防止 由於面板型輸入裝置10的第2導電膜20的損傷而引起的坐標輸入精 度惡化，同時可以儘可能縮小不容許輸入操作的無法操作區域(包括 框架區域42)(即儘可能擴大動作保證區域)，因此，可以利用比較 廉價的電阻膜方式的面板型輸入裝置10來解決顯示裝置52的畫面 52a的外周上形成的框架狀的非顯示區域(未圖示)的狹小化問題， 同時可以提高面板型輸入裝置10的操作性。
如圖10中的變形例所示，還可以將外殼54的安裝部件56構成 為將其開口部58的周緣58a配置在面板型輸入裝置10的中間層40 的內緣40a的外側。根據這樣的結構，在對面板型輸入裝置10的可 輸入區域44 (圖9)的特別是外緣部分48 (圖1)進行輸入操作時， 外殼54的安裝部件56不會妨礙操作者的手的動作，所以可以進一步 提高面板型輸入裝置10的操作性而不會損失安裝部件56的安裝功 能。
圖11~13示出本發明的其他實施方式的電子設備60、以及搭載 於電子設備60上的本發明的第2實施方式的面板型輸入裝置62。電子設備60具備LCD、 PDP等薄形的顯示裝置64;重疊設置在顯示 裝置64的畫面64a上的作為觸摸面板的面板型輸入裝置62;容納顯 示裝置64以及其他電子部件等並且支撐面板型輸入裝置62的外殼 66。面板型輸入裝置62除了第1電極板16的第1基板12的結構、 以及不僅具有坐標輸入部而且還附加具有開關部的結構以外，結構與 圖1所示的面板型輸入裝置IO相同。因此，對於對應的結構要素附 加相同附圖標記而省略其說明。
面板型輸入裝置62具備具有第1基板12以及第1導電膜14 的第1電極板16;和具有第2基板18以及第2導電膜20的第2電極 板22。第1基板12由附著了第1導電膜14的樹脂膜68和隔著粘接 劑層70被粘合在樹脂膜68上的樹脂板72構成，作為整體具有透明 的結構。具有這樣的結構的面板型輸入裝置62例如被稱為膜-膜-塑料(FFP)型觸摸面板。另外，在該結構中，第1導電膜14優選使 用與第2導電膜20相同的導電性聚合物來形成。
面板型輸入裝置62還具備將第1以及第2電極板16、22相互固 定的中間層。第1以及第2電極板16、 22具有包括中間層的設置區 域的框架區域、和由框架區域包圍的可輸入區域。可輸入區域構成為 包括用於輸入坐標數據的坐標輸入部74 (相當於面板型輸入裝置10 的可輸入區域44)和用於輸入通斷切換指示的開關部76。坐標輸入 部74以及開關部76的個數都沒有限定，但在圖示實施方式中，設置 有1個坐標輸入部74和3個開關部76。另外，在開關部76中，在第 1電極板16中未設置點狀間隔件46 (圖13 )。
另外，包括粘接劑層28 (圖3)的中間層具有沿著第l以及第 2導電膜14、 20的外緣成帶狀設置的主部分78 (相當於面板型輸入 裝置10的中間層40);和從主部分78延伸的、將坐標輸入部74與 開關部76隔開的延長部分80。在圖示實施方式中，在相鄰的開關部 76之間也配置有延長部分80。中間層的主部分78以及延長部分80 的設置區域構成面板型輸入裝置64的框架區域。
面板型輸入裝置62與上述的面板型輸入裝置10同樣地，由導電性聚合物形成第2電極板22的第2導電膜20，所以可以防止由於第 2導電膜20的損傷而引起的坐標輸入精度惡化，同時可以儘可能縮小 不容許輸入操作的無法操作區域(包括框架部分)(即儘可能擴大動 作保證區域)。另外，在面板型輸入裝置62中，使用共用的部件， 來實現了坐標數據的輸入和通斷切換指示的輸入這兩個功能。
另外，在面板型輸入裝置62中，可以將第2電極板22形成為在 開關部76中局部地向外側隆起(圖13)。例如在製作出具有包含導 電性聚合物的第2導電膜20的第2電極板22之後，通過適當的模加 工，可以形成第2電極板22的這樣的隆起部82。此時，避免了包含 導電性聚合物的第2導電膜20的損傷的發生。根據這樣的結構，可 以確保開關部76中的點擊狀的按壓操作感覺。
在電子設備60中，安裝部件84與外殼66獨立，該安裝部件84 用於將面板型輸入裝置62的第1電極板16重疊在顯示裝置64的畫 面64a上而將面板型輸入裝置62安裝到顯示裝置64上(圖12 )。安 裝部件84可以是雙面膠帶等粘接劑層，介於面板型輸入裝置62的第 1電極板16的下端面16a與容納顯示裝置64的外殼66的上端面66a 之間，而將面板型輸入裝置62固定安裝在外殼66上。即，在電子設 備60中，安裝部件84未配置於面板型輸入裝置62的第2電極板22 的第2基板18的外表面18b上，由此，面板型輸入裝置62的可輸入 區域(坐標輸入部74以及開關部76)以及框架區域(中間層的主部 分78以及延長部分80的設置區域)全部向外殼66的外部露出。因 此，可以對面板型輸入裝置62的整個可輸入區域(坐標輸入部74以 及開關部76 ),通過手指或筆等按壓第2電極板22而進行輸入操作。
在具有上述結構的電子設備60中，除了面板型輸入裝置62的整 個可輸入區域(坐標輸入部74以及開關部76 )向外殼66的外部露出 以外，還通過面板型輸入裝置62所起到的上述特有的作用效果，可 以將可輸入區域——包括與中間層(主部分78以及延長部分80 )鄰 接的外緣部分(例如圖1的外緣部分48)—用作能夠在長期進行穩 定輸入操作的動作保證區域。因此，根據電子設備60，起到與電子設備50等同的作用效果。進而，在電子設備60中，在對面板型輸入裝 置62的可輸入區域(坐標輸入部74以及開關部76 )的特別是外緣部 分進行輸入操作時，操作者的手的動作不會受到任何妨礙，所以可以 進一步提高面板型輸入裝置62的操作性而不會損失安裝部件84的安 裝功能。
在電子設備60中，面板型輸入裝置62自身成為外殼66的一部 分，而容納顯示裝置64和其他電子部件，例如可以構成為具有便攜 電話功能的便攜型終端裝置。在該情況下，面板型輸入裝置62優選 將用於保護第2基板18的外表面18b的帶硬塗層的罩膜86附著於整 個第2基板18的外表面18b上(圖12以及圖13)。另外，面板型輸 入裝置62可以在框架區域內的期望位置(第1以及第2平行電極對 24、 26(圖2)的外側)具備用於配置裝備於電子設備60的麥克風、 揚聲器、攝像頭等的貫通孔88 (圖11)。例如可以在將第1以及第2 電極板16、 22通過適當的相對配置而相互組合固定之後，通過衝壓 機械進行打孔而形成上述的貫通孔88。此時，如果由導電性聚合物形 成第1以及第2電極板16、 22的第1以及第2導電膜14、 20這二者， 則在打孔時可以避免在笫1以及第2導電膜14、 20上產生裂紋。
上述的電子設備50、 60構成為可以通過面板型輸入裝置10、 62 的透明的第2電極板22，從第2基板18的外側至少部分地視認中間 層40、其主部分78以及延長部分80。因此，通過將中間層40、主部 分78、延長部分80形成為包括遮光性的粘接劑層28的結構，可以突 出框架區域42與可輸入區域44之間的邊界，並且可以提高通過可輸 入區域44的顯示裝置52、 64的畫面52a、 64a的視認性。另外在電 子設備60中，通過對帶硬塗層的軍膜86的背面的與框架區域42對 應的部分實施暗色系的印刷或塗裝，可以同樣地突出框架區域42與 可輸入區域44之間的邊界。
電子設備50、 60所具有的安裝部件56、 84還可以設為面板型輸 入裝置IO、 62的結構要素。例如，面板型輸入裝置IO可以把用於將 第1電極板16重疊在對象物(例如顯示裝置52 )而將面板型輸入裝置10安裝到對象物的安裝部件56設為與外殼54獨立的框架部件。 在該情況下，安裝部件56被配置於在第2電極板22的第2基板18 的外表面18b上的不與可輸入區域44重疊的位置。或者，面板型輸 入裝置62可以具備用於將第1電極板16重疊在對象物(例如顯示裝 置64)而將面板型輸入裝置62安裝到對象物上的安裝部件84。在該 情況下，安裝部件84不配置於第2電極板22的第2基板18的外表 面18b上。在任何結構中，面板型輸入裝置10、 62的安裝對象物都 不限於顯示裝置52、 64。特別地，在面板型輸入裝置10、 62具有作 為指示設備而被公知的不透明或半透明的結構的情況下，可以使用安 裝部件56、 84安裝到顯示裝置52、 64以外的對象物上。
權利要求
1. 一種面板型輸入裝置，具備第1電極板，具有第1基板以及設置在該第1基板的一個表面上的第1導電膜；第2電極板，具有第2基板以及設置在該第2基板的一個表面上的第2導電膜，且以該第2導電膜能夠與該第1導電膜導通接觸地對置並且離開的相對配置與該第1電極板組合；以及中間層，沿著相互對置的該第1以及第2導電膜的外緣成帶狀地設置，將該第1以及第2電極板以該相對配置而相互固定，並且確保該第1導電膜與該第2導電膜之間的離開距離，該第1以及第2電極板具有包括該中間層的設置區域的框架區域、和由該框架區域包圍的可輸入區域，其特徵在於，在將上述第1電極板重疊在對象物上而將面板型輸入裝置安裝到該對象物上時，上述第2電極板被露出配置使得在與上述框架區域鄰接的上述可輸入區域的外緣部分容許輸入操作，上述第2電極板的上述第2導電膜是使用導電性聚合物形成的。
2. 根據權利要求1所述的面板型輸入裝置，還具備安裝部件， 用於將上述第1電極板重疊在對象物上而將面板型輸入裝置安裝到該 對象物上，該安裝部件被配置於在上述第2電極板的上述第2基板的 外表面上不與上述可輸入區域重疊的位置。
3. 根據權利要求1所述的面板型輸入裝置，具備安裝部件，用 於將上述第1電極板重疊在對象物上而將面板型輸入裝置安裝到該對 象物上，該安裝部件不配置於上述第2電極板的上述第2基板的外表 面上。
4. 根據權利要求1~3中任意一項所述的面板型輸入裝置，還具 備在上述第1電極板的上述第1導電膜上分散配置的多個點狀間隔 件，上述可輸入區域的上述外緣部分中的每單位面積的該點狀間隔件 的個數少於除該外緣部分外的中央部分中每單位面積的該點狀間隔 件的個數。
5. 根據權利要求1~4中任意一項所述的面板型輸入裝置，上述中間層的厚度小於250nm。
6. 根據權利要求1~4中任意一項所述的面板型輸入裝置，上述 可輸入區域包括用於輸入坐標數據的坐標輸入部；和用於輸入通斷 切換指示的開關部，上述中間層具有沿著上述第1以及第2導電膜 的上述外緣成帶狀地設置的主部分；和從主部分延伸、將隔開該坐標 輸入部和該開關部隔開的延長部分。
7. 根據權利要求6所述的面板型輸入裝置，上述第2電極板在 上述開關部處向外側隆起。
8. 根據權利要求1 7中任意一項所述的面板型輸入裝置，上述 笫2導電膜的厚度為100nm 250nm。
9. 根據權利要求1~8中任意一項所述的面板型輸入裝置，上述 第1以及第2電極板都是透明的。
10. 根據權利要求9所述的面板型輸入裝置，可以從上述第2 基板的外側至少部分地視認上述中間層，該中間層包括遮光性的粘接 劑層。
11. 一種電子設備，具備顯示裝置和重疊設置在該顯示裝置的畫 面上的面板型輸入裝置，其特徵在於，上述面板型輸入裝置是權利要 求9或權利要求10所述的面板型輸入裝置。
全文摘要
本發明提供一種面板型輸入裝置，在電阻膜式方式的面板型輸入裝置中，可以防止由於導電膜的損傷而引起的坐標輸入精度惡化，同時可以縮小包括框架區域的無法操作區域。面板型輸入裝置(10)具有如下結構在將第1電極板(16)重疊在顯示裝置(52)上而將面板型輸入裝置(10)安裝到顯示裝置(52)上時，第2電極板(22)被露出配置成在與框架區域(42)鄰接的可輸入區域(44)的外緣部分容許通過筆或手指等進行按壓輸入操作。第2電極板(22)的第2導電膜(20)由導電性聚合物形成。電子設備(50)與外殼(54)一體地具有用於將面板型輸入裝置(10)安裝到顯示裝置(52)上的框狀的安裝部件(56)。安裝部件(56)被配置於在面板型輸入裝置(10)的第2電極板(22)的第2基板(18)的外表面(18b)上不與可輸入區域(44)重疊的位置上。
文檔編號G06F3/045GK101446879SQ20081016567
公開日2009年6月3日 申請日期2008年9月24日 優先權日2007年11月27日
發明者遠藤美智子 申請人:富士通電子零件有限公司